Có bao nhiêu giá trị nguyên âm của tham số \(m\) để hàm sso \(y = {x^3} + mx - \dfrac{1}{{5{x^2}}}\) đồng biến trên khoảng \(\left( {0; + \infty } \right)\)? A.\(2\) B.\(4\) C.\(5\) D.\(3\)
Đáp án đúng: A Phương pháp giải: - Để hàm số đồng biến trên \(\left( {0; + \infty } \right)\) thì \(y' \ge 0\,\,\forall x \in \left( {0; + \infty } \right)\). - Cô lập \(m\), đưa bất phương trình về dạng \(m \ge g\left( x \right)\,\,\forall x \in \left( {0; + \infty } \right) \Leftrightarrow m \ge \mathop {\max }\limits_{\left[ {0; + \infty } \right)} g\left( x \right)\). - Lập BBT hàm số \(g\left( x \right)\) và kết luận.Giải chi tiết:Hàm số đã cho xác định trên \(\left( {0; + \infty } \right)\). Ta có \(y = {x^3} + mx - \dfrac{1}{{5{x^2}}} \Rightarrow y' = 3{x^2} + m + \dfrac{2}{{5{x^3}}}\). Để hàm số đã cho đồng biến trên \(\left( {0; + \infty } \right)\) thì \(\begin{array}{l}y' = 3{x^2} + m + \dfrac{2}{{5{x^3}}} \ge 0\,\,\forall x \in \left( {0; + \infty } \right)\\ \Leftrightarrow m \ge - 3{x^2} - \dfrac{2}{{5{x^3}}} = g\left( x \right)\,\,\forall x \in \left( {0; + \infty } \right)\\ \Leftrightarrow m \ge \mathop {\max }\limits_{\left[ {0; + \infty } \right)} g\left( x \right)\end{array}\) Ta có \(g'\left( x \right) = - 6x + \dfrac{8}{{5{x^4}}} = 0 \Leftrightarrow \dfrac{{ - 30{x^5} + 8}}{{5{x^4}}} = 0 \Leftrightarrow x = \sqrt[5]{{\dfrac{4}{{15}}}}\). BBT:
Dựa vào BBT \( \Rightarrow m \ge - 2,65\). Kết hợp điều kiện \(m \in {\mathbb{Z}^ - } \Rightarrow m \in \left\{ { - 1; - 2} \right\}\). Vậy có 2 giá trị của \(m\) thỏa mãn yêu cầu bài toán. Chọn A.